建筑智能化工程管理技術(shù)及應(yīng)用探析

高淦斌

(南京澤利建設(shè)工程有限公司，江蘇 南京 210046)

我國(guó)建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)以工業(yè)化改革為根本，先后經(jīng)歷了產(chǎn)業(yè)化改革、信息化改革，當(dāng)前已經(jīng)進(jìn)入到了數(shù)字化改革階段。三個(gè)不同階段的改革均以建筑的智能化作為核心內(nèi)容。從當(dāng)前建筑智能化工程應(yīng)用的現(xiàn)狀看，已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了在建筑產(chǎn)品生產(chǎn)建設(shè)產(chǎn)業(yè)鏈條諸環(huán)節(jié)的智能化發(fā)展。尤其以工業(yè)設(shè)計(jì)思想為根基，形成了建筑產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)主導(dǎo)下的建筑產(chǎn)品生產(chǎn)建設(shè)方案。下面先對(duì)建筑智能化工程進(jìn)行說(shuō)明。

1 建筑智能化工程概述

從概念方面看，建筑智能化工程被界定在智能化技術(shù)范疇之內(nèi)，具體指向智能化技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用。目前建筑智能化工程中包括了若干智能系統(tǒng)，其中，圍繞建筑電氣工程，建立了智能化的控制系統(tǒng)。而且，在生產(chǎn)建設(shè)方面的智能化設(shè)計(jì)，在應(yīng)用方面的門禁系統(tǒng)、公共照明系統(tǒng)、弱電系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)中，現(xiàn)階段已經(jīng)應(yīng)用了人工智能技術(shù)、GPS定位技術(shù)、精密傳感技術(shù)等。建筑智能化工程的應(yīng)用雖然在內(nèi)容方面相對(duì)完整，但是，在實(shí)際的應(yīng)用中仍然需要對(duì)各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行完善。因此，總的發(fā)展現(xiàn)狀表明它是新時(shí)代我國(guó)建筑行業(yè)由量的發(fā)展向質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)型的必要條件。

2 建筑智能化工程管理技術(shù)分析

2.1 系統(tǒng)控制技術(shù)分析

建筑智能化工程管理技術(shù)中，系統(tǒng)控制技術(shù)至為關(guān)鍵。屬于建筑智能化工程從設(shè)計(jì)到運(yùn)維諸環(huán)節(jié)中應(yīng)用范圍最廣、應(yīng)用功能相對(duì)齊全的技術(shù)。系統(tǒng)控制技術(shù)包括兩個(gè)方面：一是在整體系統(tǒng)方面的控制技術(shù)；二是在局部子系統(tǒng)方面的控制技術(shù)。

例如，在具體的建筑智能化工程設(shè)計(jì)管理中，一般會(huì)采用基礎(chǔ)的信息管理系統(tǒng)，對(duì)各類設(shè)計(jì)要素進(jìn)行抓取與分析，并制作用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)等方面的要素清單。同時(shí)，利用BIM技術(shù)將平面設(shè)計(jì)圖轉(zhuǎn)換為三維可視圖，構(gòu)建基于各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的BIM模型，保障對(duì)二維平面圖的優(yōu)化處理。在子系統(tǒng)應(yīng)用方面，也能夠結(jié)合質(zhì)量、安全、進(jìn)度、環(huán)境等專項(xiàng)管理的實(shí)際需求，圍繞施工進(jìn)度安排，科學(xué)的將各個(gè)專項(xiàng)管理方案，以全過(guò)程指標(biāo)化管理的方式，應(yīng)用到建筑工程施工之中。以材料質(zhì)量控制為例，可以根據(jù)設(shè)計(jì)方案的材料選型、市場(chǎng)調(diào)研、樣品購(gòu)置、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、招投標(biāo)管理、大批量采購(gòu)運(yùn)輸、進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收、入庫(kù)登記、盤庫(kù)清點(diǎn)、出庫(kù)記錄、加工監(jiān)測(cè)、應(yīng)用評(píng)估、廢料回收等各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)材料質(zhì)量的系統(tǒng)性控制。目前，系統(tǒng)控制技術(shù)包括了臺(tái)賬管理、BIM技術(shù)等。

2.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)分析

在建筑行業(yè)信息化改革階段，以信息化管理為準(zhǔn)。進(jìn)入智能化發(fā)展階段，轉(zhuǎn)型到了數(shù)據(jù)化管理。從本質(zhì)上講，數(shù)據(jù)化管理技術(shù)屬于信息化管理技術(shù)的應(yīng)用范疇，是對(duì)于信息化管理的高級(jí)應(yīng)用。

當(dāng)前的數(shù)據(jù)管理技術(shù)中，包括了終端設(shè)備、通訊系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、大數(shù)據(jù)管理技術(shù)。其中，又涉及到虛擬化技術(shù)，深入又可以分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分配、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)分析報(bào)告、數(shù)據(jù)分析報(bào)告分布式分發(fā)等技術(shù)。以數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)為例，主要是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)之間的聯(lián)合應(yīng)用，建立與建筑智能化工程項(xiàng)目產(chǎn)品生產(chǎn)建設(shè)產(chǎn)業(yè)鏈條諸構(gòu)成環(huán)節(jié)相匹配的數(shù)據(jù)庫(kù)，其中包括了生產(chǎn)建設(shè)要素庫(kù)、施工管理指標(biāo)庫(kù)等。旨在利用“要素——指標(biāo)——數(shù)據(jù)”之間的同一性，搭建具有統(tǒng)一管理標(biāo)準(zhǔn)的建筑智能化工程生產(chǎn)建設(shè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)到運(yùn)維的數(shù)字化管理目標(biāo)。

3 建筑智能化工程管理技術(shù)應(yīng)用

3.1 綜合應(yīng)用

建筑智能化工程管理技術(shù)的綜合應(yīng)用，以現(xiàn)階段建筑生產(chǎn)建設(shè)產(chǎn)業(yè)鏈條為準(zhǔn)，貫穿于各個(gè)環(huán)節(jié)。在綜合應(yīng)用方面，要求突出設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的主導(dǎo)地位。一方面，需要應(yīng)用全要素分析方法，制作設(shè)計(jì)要素清單；另一方面，要求細(xì)化設(shè)計(jì)指標(biāo)(包括成本、質(zhì)量、進(jìn)度、安全、環(huán)境等指標(biāo))。并建立“設(shè)計(jì)要素-設(shè)計(jì)指標(biāo)”之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，確保系統(tǒng)性控制技術(shù)、數(shù)據(jù)管理技術(shù)應(yīng)用的全面性、有效性、高效性。物料、施工、訂單、銷售、運(yùn)維環(huán)節(jié)的綜合應(yīng)用，均以此模式為準(zhǔn)。先制清單、再設(shè)指標(biāo)、后建立要素與指標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，形成系統(tǒng)性的數(shù)據(jù)化管理方案。該模式在綜合應(yīng)用方面屬于“大體系”應(yīng)用，在專項(xiàng)應(yīng)用方面，則屬于“小體系應(yīng)用”。由此，也形成了“大體系+小體系”的建筑智能化工程管理技術(shù)應(yīng)用體系。

3.2 專項(xiàng)應(yīng)用

3.2.1 以BIM技術(shù)為例

BIM技術(shù)在建筑智能化工程中的應(yīng)用，主要是先將二維平面圖導(dǎo)入BIM技術(shù)管理平臺(tái)，先建立BIM模型。然后，將專項(xiàng)管理中的技術(shù)指標(biāo)代入到BIM模型中檢驗(yàn)施工方案。例如，材料在建筑工程中貫徹始終，可以將鋼筋、混凝土等材料數(shù)據(jù)輸入到BIM模型，就能夠根據(jù)設(shè)計(jì)模型、混合料配比數(shù)據(jù)、構(gòu)件模型，檢驗(yàn)材料數(shù)量、規(guī)格、質(zhì)量，并計(jì)算應(yīng)用后是否會(huì)達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)值。在施工管理中應(yīng)用BIM技術(shù)時(shí)，可以將施工現(xiàn)場(chǎng)與數(shù)據(jù)管理中心進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以可視化的方式預(yù)先了解施工現(xiàn)場(chǎng)的施工情況，并在施工現(xiàn)場(chǎng)管理中實(shí)施可視化監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)化監(jiān)測(cè)。同時(shí)，借助“在線管理+現(xiàn)場(chǎng)管理”的一體化管理方法，保障從設(shè)計(jì)模型到施工建筑體落成之間的專項(xiàng)管理效果。

3.2.2 以大數(shù)據(jù)技術(shù)為例

BIM技術(shù)側(cè)重于系統(tǒng)控制，大數(shù)據(jù)技術(shù)側(cè)重于數(shù)據(jù)管理。當(dāng)前對(duì)于大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用相對(duì)多元。例如，建筑施工管理時(shí)，在水電工程的二次配管、土建工程的二次砌墻等工程中，牽涉到預(yù)埋數(shù)據(jù)的應(yīng)用問題。傳統(tǒng)時(shí)期，只是依靠圖紙與施工管理人員的記錄表進(jìn)行查詢與施工，費(fèi)時(shí)費(fèi)工。而且，在分部工程中的施工人員流動(dòng)性較強(qiáng)，預(yù)埋工程與二期工程之間缺乏人力資源的穩(wěn)定性。所以，在應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)后，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)、施工諸項(xiàng)數(shù)據(jù)的全面管理，保障預(yù)埋數(shù)據(jù)采集、抽取、分析、存儲(chǔ)，以及在二期工程應(yīng)用中的有效性。再如，在施工管理過(guò)程中，部分施工單位的系統(tǒng)性規(guī)范理念較差，缺乏統(tǒng)一管理，容易造成專項(xiàng)管理效用不明顯的實(shí)際問題。應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)后，可以將終端設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、通訊系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)管理中心的數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)對(duì)比、數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)分析落實(shí)到施工全過(guò)程，保障專項(xiàng)管理在全過(guò)程管理中的指標(biāo)化應(yīng)用。如，根據(jù)當(dāng)日數(shù)據(jù)分析結(jié)果，制定次日評(píng)估表、監(jiān)督表，可以較好的實(shí)現(xiàn)管理數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換應(yīng)用，將施工專項(xiàng)管理方案落實(shí)到分部項(xiàng)目的施工要素之中，并在數(shù)據(jù)共享的條件下，促進(jìn)各部門的協(xié)同管理。

4 結(jié) 語(yǔ)

總之，建筑智能化工程是我國(guó)建筑行業(yè)在新的發(fā)展時(shí)期產(chǎn)生的新型工程，需要匹配與其生產(chǎn)建設(shè)相一致的工程管理技術(shù)。通過(guò)以上初步分析可以看出，系統(tǒng)控制技術(shù)、數(shù)據(jù)管理技術(shù)中，包括了諸多技術(shù)，均具有綜合技術(shù)的特征。已經(jīng)突破了傳統(tǒng)時(shí)期以專項(xiàng)管理技術(shù)為主的局限。因此，在新時(shí)期應(yīng)該從建筑智能化工程管理技術(shù)應(yīng)用的實(shí)際需求出發(fā)，以綜合應(yīng)用為主導(dǎo)，配合專項(xiàng)應(yīng)用，合理的促進(jìn)建筑智能化工程管理技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用。建議在新基建與數(shù)字化融合發(fā)展方向牽引下，以當(dāng)前建筑行業(yè)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)為準(zhǔn)，擴(kuò)大對(duì)BIM技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)的多元化應(yīng)用，通過(guò)對(duì)其功能及作用的發(fā)揮，擴(kuò)增建筑智能化工程管理效用。